JP5549533B2 - Valve device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、内燃機関に吸入される吸入空気を通す流路を開閉するバルブ装置に関する。 The present invention relates to, for example, a valve device that opens and closes a flow path through which intake air taken into an internal combustion engine is passed.
従来から、バルブ装置100は、図6に示すように、吸入空気を通す流路101を開閉する弁体102と、弁体102に回転トルクを伝達して弁体102を回転させるシャフト103と、弁体102を軸受するとともに流路101の一部を形成する軸受ボディ104とを備え、例えば、内燃機関(図示せず)の燃焼室にタンブル流を発生させるために利用されている。
Conventionally, as shown in FIG. 6, the
ところで、バルブ装置100によれば、シャフト103は弁体102に圧入されて保持されるものであり、圧入後のズレ荷重に大きな関心が寄せられる場合がある。
ここで、ズレ荷重とは、例えば、圧入により固定されて相対的に静止している弁体102およびシャフト103のいずれか一方または両方に圧入荷重と同一方向または逆方向に荷重を加え、弁体102およびシャフト103のいずれか一方を他方に対し摺動させて相対的に移動させるのに必要な荷重である。
By the way, according to the
Here, the displacement load is, for example, a load applied to one or both of the
また、ズレ荷重は、例えば、圧入荷重に係数を乗じたものとして数式化することができ、この係数は、1よりも小さく、かつ、0よりも大きい。このため、ズレ荷重は、数値的に圧入荷重よりも小さくなる。 Further, the deviation load can be expressed as a mathematical expression, for example, by multiplying the press-fit load by a coefficient, and this coefficient is smaller than 1 and larger than 0. For this reason, the displacement load is numerically smaller than the press-fit load.
そして、ズレ荷重が大きすぎると、弁体102がシャフト103に対して軸方向にずれにくいため、例えば、樹脂材料の線膨張等により弁体102と軸受ボディ104とが軸方向に当接した場合に、回転抵抗が大きくなって弁体102が円滑に回転できなくなる虞がある。逆に、ズレ荷重が小さすぎると、弁体102がシャフト103に対して摺動して軸方向にずれやすくなり、弁体102と軸受ボディ104との軸方向における当接および離間が繰り返されて異音や磨耗が発生する虞がある。
If the displacement load is too large, the
このため、ズレ荷重過大時の弁体102の回転抵抗の増加、および、ズレ荷重過小時の異音や磨耗の発生を引き起こさないように、ズレ荷重を適切な数値に設定することが求められている。
For this reason, it is required to set the deviation load to an appropriate value so as not to cause an increase in the rotational resistance of the
ここで、例えば、特許文献1では、弁体の略中央においてシャフトを弁体に圧入固定する構造が開示されている。すなわち、特許文献1の圧入固定構造によれば、弁体の略中央においてシャフトの軸方向に3つの突出部が並ぶように設けられ、これら3つの突出部は、表面側→裏面側→表面側の順に交互に突出するとともに、裏面側→表面側→裏面側の順に交互にコの字状に開口している(特許文献1の図1、図2を参照)。
しかし、この構造によれば、それぞれの突出部において弁体は3面で圧接することになるので、ズレ荷重は大きい。このため、ズレ荷重の過大によって弁体の回転抵抗が増加しやすいものと考えられる。
Here, for example,
However, according to this structure, since the valve body is in pressure contact with each other at the three protrusions, the displacement load is large. For this reason, it is considered that the rotational resistance of the valve body is likely to increase due to excessive displacement load.
また、特許文献2によれば、弁体はシャフトが貫通する貫通孔を有しており、貫通孔の略中央にシャフトの圧入固定箇所が設けられている。そして、圧入固定箇所の左右両側の貫通孔の壁面に突条リブが設けられ、突条リブの頂部がシャフトの圧入により潰されてシャフトに当接している(特許文献2の図2、図3を参照)。
しかし、この構造によれば、圧入固定箇所の左右両側でも突条リブがシャフトに当接している。このため、弁体における樹脂材料の線膨張収縮に起因する撓み等によって圧入固定箇所の左右両側の同軸度が悪化すると、ズレ荷重は、圧入荷重に係数を乗じたものよりもさらに大きくなってしまう虞がある。
According to Patent Document 2, the valve body has a through-hole through which the shaft passes, and the press-fitting and fixing portion of the shaft is provided at the approximate center of the through-hole. And the rib rib is provided in the wall surface of the through-hole of the right-and-left both sides of a press-fit fixing location, and the top part of the rib rib is crushed by the press-fitting of the shaft (FIGS. 2 and 3 of Patent Document 2). See).
However, according to this structure, the ribs are in contact with the shaft on both the left and right sides of the press-fitting and fixing portion. For this reason, if the concentricity of the left and right sides of the press-fit fixing portion deteriorates due to bending caused by the linear expansion and contraction of the resin material in the valve body, the displacement load becomes even larger than the press-fit load multiplied by a coefficient. There is a fear.
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、シャフトを弁体に圧入して固定するバルブ装置において、ズレ荷重を適切な数値に設定することができる構造を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a structure in which a displacement load can be set to an appropriate numerical value in a valve device that press-fits and fixes a shaft to a valve body. Is to provide.
〔請求項1の手段〕
請求項1の手段によれば、バルブ装置は、内燃機関に吸入される吸入空気を通す流路を開閉する弁体と、弁体に圧入され、弁体に回転トルクを伝達して弁体を回転させるシャフトとを備え、弁体は、シャフトの圧入によりシャフトに圧接する3つの平面状の圧接面を有する。
[Means of Claim 1]
According to the first aspect of the present invention, the valve device includes a valve body that opens and closes a passage through which intake air sucked into the internal combustion engine is passed, and a valve body that is press-fitted into the valve body and transmits rotational torque to the valve body. The valve body has three planar pressure contact surfaces that are pressed against the shaft by press-fitting the shaft.
また、3つの圧接面は、シャフトの軸方向を左右方向と定義したときに、左、中央、右の順に並ぶように設けられ、さらに、左右の2つの圧接面は、両方の全面が左右方向に平行な架空の1平面に含めることができるように設けられ、中央の1つの圧接面は、シャフトを挟んで架空の1平面と互いに向かい合って平行となるように設けられている。そして、シャフトは、3つの圧接面に圧接されて挟まれることで弁体に保持されている。 The three pressure contact surfaces are arranged in the order of left, center, and right when the axial direction of the shaft is defined as the left-right direction. It is provided so that it can be included in one imaginary plane parallel to the center, and one central pressure contact surface is provided so as to face and parallel to one imaginary plane across the shaft. And the shaft is hold | maintained at the valve body by being press-contacted by three press-contact surfaces and being pinched | interposed.
これにより、シャフトを3つの圧接面にのみ圧接させて弁体に保持させるので、ズレ荷重を下げることができる。また、圧接面の全体の面積が小さいので、応力緩和によるズレ荷重の低減が少なくなり、ズレ荷重を安定させることができる。 As a result, the shaft is brought into pressure contact with only the three pressure contact surfaces and held by the valve body, so that the displacement load can be reduced. In addition, since the entire area of the pressure contact surface is small, reduction of the shift load due to stress relaxation is reduced, and the shift load can be stabilized.
さらに、請求項1の手段によれば、左の圧接面の左側、右の圧接面の右側には、それぞれ、軸受部が弁体と一体に設けられて弁体とともに回転し、軸受部は、筒状に設けられてシャフトを外径側から包囲している。
Further, according to the means of
そして、3つの圧接面に垂直な方向を上下方向と定義すると、左側の軸受部の内、上下方向に関して左の圧接面と反対側の位置にある部分の右端(以下、左側対応右端と呼ぶ。)は、左の圧接面の左端と右端との間に位置取りされている。また、右側の軸受部の内、上下方向に関して右の圧接面と反対側の位置にある部分の左端(以下、右側対応左端と呼ぶ。)は、右の圧接面の左端と右端との間に位置取りされている。 When the direction perpendicular to the three pressure contact surfaces is defined as the vertical direction, the right end of the portion of the left bearing portion that is on the opposite side of the left pressure contact surface in the vertical direction (hereinafter referred to as the left corresponding right end). ) Is positioned between the left end and the right end of the left pressure contact surface. In addition, the left end of the portion on the opposite side of the right pressure contact surface in the up-down direction of the right bearing portion (hereinafter referred to as the right corresponding left end) is between the left end and the right end of the right pressure contact surface. Positioned.
シャフトを外径側から包囲するように軸受部を設ける場合、樹脂成形後の型抜きを容易化するには、例えば、上下および左右にのみ型抜きできるようにすることが好ましい。この場合、上下および左右にのみ型抜き可能にするという制限から、左の圧接面の右端を左側対応右端よりも左側に位置取りすることができず、右の圧接面の左端を右側対応左端よりも右側に位置取りすることができない。 In the case where the bearing portion is provided so as to surround the shaft from the outer diameter side, in order to facilitate the die cutting after the resin molding, for example, it is preferable that the die can be punched only in the vertical and horizontal directions. In this case, the right end of the left pressure contact surface cannot be positioned on the left side of the left side corresponding right end, and the left end of the right pressure contact surface cannot be positioned on the right side corresponding left end due to the restriction that the die can be removed only in the vertical and horizontal directions. Can not be positioned on the right side.
よって、左の圧接面の左端と右端との間に左側対応右端を位置取りするとともに、右の圧接面の左端と右端との間に右側対応左端を位置取りすることで、上記の型抜きの制限の下で、左右側の軸受部と3つの圧接面とを同時に設けることができる。 Therefore, by positioning the left side corresponding right end between the left end and the right end of the left pressure contact surface and positioning the right side corresponding left end between the left end and the right end of the right pressure contact surface, Under the restriction, the left and right bearing portions and the three pressure contact surfaces can be provided simultaneously.
また、圧接面に付与すべき圧入代とズレ荷重との相関は、圧入代が大きいほどズレ荷重が大きくなるリニアな相関である。そして、圧入代に対するズレ荷重の増加率は、中央の圧接面と左の圧接面との左右方向の距離L1、または、中央の圧接面と右の圧接面との左右方向の距離L2が大きいほど小さくなる。 Further, the correlation between the press-fit allowance to be applied to the press contact surface and the shift load is a linear correlation in which the shift load increases as the press-fit allowance increases. The increase rate of the shift load with respect to the press-fitting allowance is larger as the distance L1 in the left-right direction between the center pressure contact surface and the left pressure contact surface or the distance L2 in the left-right direction between the center pressure contact surface and the right pressure contact surface increases. Get smaller.
そこで、例えば、左の圧接面の右端を可能な限度において左側対応右端に近付けるとともに、右の圧接面の左端を可能な限度において右側対応左端に近付け、型抜きに関する上記制限を満たす範囲で、距離L1、L2を最大限まで長くする。これにより、圧入代に対するズレ荷重の増加率を最小限まで下げることができるので、ズレ荷重の許容範囲を達成するのに必要な圧入代の数値範囲を大側にシフトさせることができるとともに、圧入代の寸法公差を広げることができる。
このため、例えば、圧接面の成形において精度を下げてコストダウンを達成することができる。
Therefore, for example, the right end of the left pressure contact surface is brought closer to the left side corresponding right end as far as possible, and the left end of the right pressure contact surface is brought closer to the right side corresponding left end as far as possible, and within the range satisfying the above limitation on die cutting Increase L1 and L2 to the maximum. As a result, the increase rate of the displacement load relative to the press-fit allowance can be reduced to the minimum, so that the numerical range of the press-fit allowance necessary to achieve the allowable range of the displace load can be shifted to the larger side, and the press-fit Dimensional tolerances can be widened.
For this reason, for example, the cost can be reduced by reducing the accuracy in forming the pressure contact surface.
〔請求項2の手段〕
請求項2の手段によれば、左の圧接面の左側、右の圧接面の右側には、それぞれ、シャフトが3つの圧接面以外の部分に接触するのを阻止する逃し空間が形成されている。そして、3つの圧接面に垂直な方向を上下方向と定義すると、上下方向に関する逃し空間の寸法は、圧入によるシャフトおよび弁体の上下方向への撓み量、およびシャフトおよび弁体の上下方向への線膨張量に基づき設定されている。
[Means of claim 2 ]
According to the second aspect of the present invention, on the left side of the left pressure contact surface and on the right side of the right pressure contact surface, the escape spaces for preventing the shaft from contacting parts other than the three pressure contact surfaces are formed. . When the direction perpendicular to the three pressure contact surfaces is defined as the vertical direction, the dimension of the relief space in the vertical direction is the amount of deflection of the shaft and valve body in the vertical direction due to press-fitting and the vertical direction of the shaft and valve body. It is set based on the amount of linear expansion.
これにより、シャフトおよび弁体の寸法の上下方向における変動要因を考慮に入れて、上下方向に関する逃し空間の寸法を設定することができる。このため、3つの圧接面以外でシャフトと弁体とが接触してズレ荷重が大きくなってしまう事態を回避することができる。 Thereby, the dimension of the relief space in the vertical direction can be set in consideration of the variation factor in the vertical direction of the dimensions of the shaft and the valve body. For this reason, it is possible to avoid a situation in which the shaft and the valve body come into contact with each other except for the three pressure contact surfaces and the displacement load increases.
実施形態のバルブ装置は、内燃機関に吸入される吸入空気を通す流路を開閉する弁体と、弁体に圧入され、弁体に回転トルクを伝達して弁体を回転させるシャフトとを備え、弁体は、シャフトの圧入によりシャフトに圧接する3つの平面状の圧接面を有する。 A valve device according to an embodiment includes a valve body that opens and closes a flow path through which intake air sucked into an internal combustion engine is passed, and a shaft that is press-fitted into the valve body and transmits rotational torque to the valve body to rotate the valve body. The valve body has three planar pressure contact surfaces that are pressed against the shaft by press-fitting the shaft.
また、3つの圧接面は、シャフトの軸方向を左右方向と定義したときに、左、中央、右の順に並ぶように設けられ、さらに、左右の2つの圧接面は、両方の全面が左右方向に平行な架空の1平面に含めることができるように設けられ、中央の1つの圧接面は、シャフトを挟んで架空の1平面と互いに向かい合って平行となるように設けられている。そして、シャフトは、3つの圧接面に圧接されて挟まれることで弁体に保持されている。 The three pressure contact surfaces are arranged in the order of left, center, and right when the axial direction of the shaft is defined as the left-right direction. It is provided so that it can be included in one imaginary plane parallel to the center, and one central pressure contact surface is provided so as to face and parallel to one imaginary plane across the shaft. And the shaft is hold | maintained at the valve body by being press-contacted by three press-contact surfaces and being pinched | interposed.
また、左の圧接面の左側、右の圧接面の右側には、それぞれ、軸受部が弁体と一体に設けられて弁体とともに回転し、軸受部は、筒状に設けられてシャフトを外径側から包囲している。そして、3つの圧接面に垂直な方向を上下方向と定義すると、左側対応右端は、左の圧接面の左端と右端との間に位置取りされている。また、右側対応左端は、右の圧接面の左端と右端との間に位置取りされている。 In addition, on the left side of the left pressure contact surface and on the right side of the right pressure contact surface, a bearing portion is provided integrally with the valve body and rotates together with the valve body, and the bearing portion is provided in a cylindrical shape to remove the shaft. Surrounding from the radial side. When the direction perpendicular to the three pressure contact surfaces is defined as the vertical direction, the right end corresponding to the left side is positioned between the left end and the right end of the left pressure contact surface. The left end corresponding to the right side is positioned between the left end and the right end of the right pressure contact surface.
さらに、左の圧接面の左側、右の圧接面の右側には、それぞれ、シャフトが3つの圧接面以外の部分に接触するのを阻止する逃し空間が形成されている。そして、上下方向に関する逃し空間の寸法は、圧入によるシャフトおよび弁体の上下方向への撓み量、およびシャフトおよび弁体の上下方向への線膨張量に基づき設定されている。 Further, on the left side of the left pressure contact surface and on the right side of the right pressure contact surface, there are formed escape spaces for preventing the shaft from contacting parts other than the three pressure contact surfaces. The dimension of the relief space in the vertical direction is set based on the amount of deflection of the shaft and valve body in the vertical direction due to press-fitting and the amount of linear expansion in the vertical direction of the shaft and valve body.
〔実施例の構成〕
実施例のバルブ装置1の構成を、図面に基づいて説明する。
バルブ装置1は、図1に示すように、内燃機関(図示せず)に締結されて気筒ごとに吸入空気を導くインテークマニホールド2の下流端に組み込まれている。すなわち、バルブ装置1は、インテークマニホールド2の下流端である吸気ポート3を開閉する弁体4と、弁体4に回転トルクを伝達して弁体4を回転させるシャフト5と、弁体4を軸受するとともに吸気ポート3の一部を形成する軸受ボディ6とを備え、例えば、内燃機関の燃焼室(図示せず)に吸入空気のタンブル流を発生させるために利用される。
[Configuration of Example]
A configuration of the
As shown in FIG. 1, the
弁体4は、図2に示すように、回転軸心に平行に設けられてシャフト5を保持するシャフト保持部7と、シャフト保持部7を挟んでバタフライ状に広がる弁部8と、軸受ボディ6の軸受穴9(図1(b)参照)に嵌合される軸受部10とを有し、例えば、主に弁部8に内蔵される金属部材11を型内にインサートして樹脂成形されるものである。なお、金属部材11は、弁部8の補強や、樹脂部分破損時のタンブル流発生の機能確保等を目的としてインサートされる。
ここで、シャフト保持部7は、シャフト5の圧入により外径側からシャフト5に圧接してシャフト5を保持する部分である。
As shown in FIG. 2, the
Here, the
また、弁部8は、シャフト保持部7の一方側に広がる部分の外周縁に直線部14が設けられており、直線部14は回転軸心に平行となるように設けられている。そして、吸気ポート3の全閉時に、直線部14と軸受ボディ6の内周縁との間に隙間15を形成し(図1(a)参照)、隙間15を介して燃焼室に吸入空気を導くことで、燃焼室にタンブル流を発生させる。なお、弁部8の内、シャフト保持部7の他方側に広がる部分の外周縁は、全閉時に軸受ボディ6の内周縁との間に吸入空気の流れが生じるほどの有意の隙間を形成しない。
Further, the
軸受部10は、シャフト保持部7の両端側でシャフト保持部7と同軸上に円筒状に設けられ、シャフト5を外径側から包囲する。
シャフト5は、例えば、自身の軸方向に垂直な断面が長方形または正方形をなす角柱棒として設けられ、所定のアクチュエータ(図示せず)から回転トルクを付与されて回転する。また、シャフト5は、内燃機関の気筒数と同数の弁体4に圧入され、全ての弁体4を同期させて回転させる。
The bearing
The
〔実施例の特徴〕
実施例のバルブ装置1の構成を、図面に基づいて説明する。
シャフト保持部7は、図2に示すように、シャフト5の圧入によりシャフト5に圧接する3つの平面状の圧接面17L、17C、17Rを有する。そして、3つの圧接面17L、17C、17Rは、回転軸心の方向(シャフト5の軸方向)を左右方向と定義したときに、図示左側から右側に向かって左、中央、右の順に並ぶように設けられている。
[Features of Examples]
A configuration of the
As shown in FIG. 2, the
そして、左右の2つの圧接面17L、17Rは、両方の全面が左右方向に平行な架空の平面18に含めることができるように設けられ、中央の1つの圧接面17Cは、シャフト5を挟んで架空の平面18と互いに向かい合って平行となるように設けられている。このため、回転軸心の方向に沿って圧入されたシャフト5は、3つの圧接面17L、17C、17Rに圧接されて挟まれることで弁体4に保持される。
The two left and right
また、軸受部10は、左の圧接面17Lの左側、右の圧接面17Rの右側にそれぞれ設けられている(以下、左側の軸受部10を左側軸受部10Lと呼び、右側の軸受部10を右側軸受部10Rと呼ぶ。)。ここで、3つの圧接面17L、17C、17Rに垂直な方向を上下方向と定義し、図2に示すとおり上下を定めると、中央の圧接面17Cは上側からシャフト5に圧接し、左右の圧接面17L、17Rは下側からシャフト5に圧接する。
The bearing
また、左右方向に関して、左側軸受部10Lの内、上側にある部分の右端(以下、左側対応右端20と呼ぶ。)は、左の圧接面17Lの左端17Laと略一致するように位置取りされ、右側軸受部10Rの内、上側にある部分の左端(以下、右側対応左端21と呼ぶ。)は、右の圧接面17Rの右端17Rbと略一致するように位置取りされている。
In addition, in the left-right direction, the right end of the upper portion of the
すなわち、左側軸受部10L、シャフト保持部7および右側軸受部10Rと続く一連の軸部22において、シャフト5が貫通する貫通穴23が設けられており、貫通穴23は、軸部22の左端(左側軸受部10Lの左端)、および軸部22の右端(右側軸受部10Rの右端)でそれぞれ左方、右方に開口している。また、貫通穴23は、軸部22の下側中央で下方に開口しており(以下、下側中央の開口部を中央下開口部24とする。)、軸部22の上側では、中央下開口部24の左右両側で上方に開口している(以下、上側左右の開口部を、それぞれ、左上開口部25、右上開口部26とする。)。
That is, a through
そして、左右方向の位置に関して、左上開口部25の左端、左側対応右端20、および左の圧接面17Lの左端17Laが一致しており、左端17Laの左側では、左側軸受部10Lの下側内壁面10Lnがテーパ状に左下に向かって傾斜している。同様に、左右方向の位置に関して、右上開口部26の右端、右側対応左端21、および右の圧接面17Rの右端17Rbが一致しており、右端17Rbの右側では、右側軸受部10Rの下側内壁面10Rnがテーパ状に右下に向かって傾斜している。
The left end of the upper
このような弁体4の構成により、弁体4の樹脂成形では、成形後の型抜き方向を上下、左右のみとすることができる。
すなわち、図3に示すように、上型29pを上方に抜くことにより左右の圧接面17L、17Rを設けることができ、下型29nを下方に抜くことにより中央の圧接面17Cを設けることができる。また、左型、右型29a、29bを、それぞれ、左方、右方に抜くことにより、左側軸受部10Lの上側、下側内壁面10Lp、10Ln,右側軸受部10Rの上側、下側内壁面10Rp、10Rnを設けることができる。
With such a configuration of the
That is, as shown in FIG. 3, the left and right
ここで、コストダウンを達成するために、例えば、圧接面17L、17C、17Rの成形において精度を下げることを考えた場合、圧接面17L、17C、17Rに付与すべき圧入代の寸法公差を大きくすることが考えられる。ところで、圧入代とズレ荷重との相関は、図4に示すように、圧入代が大きいほどズレ荷重が大きくなるリニアな相関である。 Here, in order to achieve cost reduction, for example, when considering reducing accuracy in forming the press contact surfaces 17L, 17C, and 17R, the size tolerance of the press fitting allowance to be applied to the press contact surfaces 17L, 17C, and 17R is increased. It is possible to do. Incidentally, the correlation between the press-fit allowance and the shift load is a linear correlation in which the shift load increases as the press-fit allowance increases, as shown in FIG.
なお、ズレ荷重とは、例えば、圧入により固定されて相対的に静止している弁体4およびシャフト5のいずれか一方または両方に圧入荷重と同一方向または逆方向に荷重を加え、弁体4およびシャフト5のいずれか一方を他方に対し摺動させて相対的に移動させるのに必要な荷重である。また、ズレ荷重は、例えば、圧入荷重に係数を乗じたものとして数式化することができ、この係数は、1よりも小さく、かつ、0よりも大きい。このため、ズレ荷重は、数値的に圧入荷重よりも小さくなる。
The displacement load is, for example, that a load is applied to one or both of the
そして、圧入代に対するズレ荷重の増加率は、中央の圧接面17Cと左の圧接面17Lとの左右方向の距離L1(図2(b)参照)、または、中央の圧接面17Cと右の圧接面17Rとの左右方向の距離L2(図2(b)参照)が大きいほど小さくなる。したがって、距離L1、L2の増加に合わせて、圧入代に対するズレ荷重の増加率が小さくなって圧入代とズレ荷重との相関の勾配が緩やかになり、結果的に、ズレ荷重の許容範囲を達成するのに必要な圧入代の数値範囲を大側にシフトさせることができるとともに、圧入代の寸法公差を広げることができる。
The increase rate of the displacement load with respect to the press-fitting allowance is the distance L1 between the center
しかし、距離L1、L2の増加を優先して、左の圧接面17Lの右端17Lbを左側対応右端20よりも左側に位置取りさせたり(図5(b)参照)、右の圧接面17Rの左端17Raを右側対応左端21よりも右側に位置取りさせたりすると、型抜き方向を上下、左右のみとする制限を満たせなくなる。
However, priority is given to an increase in the distances L1 and L2, the right end 17Lb of the left
つまり、右端17Lbを左側対応右端20よりも左側に位置取させると、左側軸受部10Lの上側の内、左右方向に関して左側対応右端20と右端17Lbとの間の部分30が障害となり、部分30を上型29pの上方抜きにより設けることができなくなる。同様に、右の圧接面17Rの左端17Raを右側対応左端21よりも右側に位置取りさせても、上型29pの上方抜きにより設けることができない部分が発生する。
That is, when the right end 17Lb is positioned on the left side of the left-side corresponding
そこで、右端17Lbを可能な限り左側対応右端20に近付けるとともに(図5(a)参照)、左端17Raを可能な限り右側対応左端21に近付けて、距離L1、L2を最大限まで長くしている。同時に、左の圧接面17Lの左端17Laを左側対応右端20に一致させるとともに、右の圧接面17Rの右端17Rbを右側対応左端21に一致させる。
以上により、型抜き方向を上下、左右のみとする制限を満たすことができるとともに、圧入代の寸法公差を広げてコストダウンを達成することができる。
Therefore, the right end 17Lb is moved as close as possible to the left corresponding right end 20 (see FIG. 5A), and the left end 17Ra is moved as close as possible to the right corresponding
As described above, it is possible to satisfy the restriction that the die cutting direction is only up and down and left and right, and it is possible to widen the dimensional tolerance of the press-fitting allowance and achieve cost reduction.
なお、左の圧接面17Lの左端17Laを左方に移動させて左の圧接面17Lを左側に拡大することにより、左側対応右端20を左端17Laよりも右側、かつ、右端17Lbよりも左側に位置取りさせてもよい(図5(c)参照)。同様に、右の圧接面17Rの右端17Rbを右方に移動させて右の圧接面17Rを右側に拡大することにより、右側対応左端21を右の左端17Raよりも右側、かつ、右端17Rbよりも左側に位置取りさせてもよい。
By moving the left end 17La of the left
さらに、左の圧接面17Lの右端17Lbを左方に移動させて左側対応右端20に一致させてもよく、同様に、右の圧接面17Rの左端17Raを右方に移動させて右側対応左端21に一致させてもよい。
Further, the right end 17Lb of the left
また、貫通穴23の内、左側軸受部10Lを貫通する部分であって、左の圧接面17Lの左側の部分、および右側軸受部10Rを貫通する部分であって、右の圧接面17Rの右側の部分は、シャフト5が3つの圧接面17L、17C、17R以外の部分に接触するのを阻止する逃し空間31として機能する。
Further, in the through
すなわち、シャフト5は中央の圧接面17Cにより下方に押圧されるとともに、左右の圧接面17L、17Rにより上方に押圧される。このため、シャフト5は、中央の圧接面17Cにより押圧される部分が下方に突出するようにV字状に下方に撓む(図2(c)参照)。また、シャフト保持部7は、中央の圧接面17Cによる押圧の反力により上方に押圧されるとともに、左右の圧接面17L、17Rによる押圧の反力により下方に押圧される。このため、シャフト保持部7は、中央の圧接面17Cをなす部分が上方に突出するようにV字状に上方に撓む(図2(c)参照)。
さらに、シャフト5やシャフト保持部7が温度等に応じて上下方向に線膨張する。
That is, the
Furthermore, the
この結果、例えば、左側軸受部10Lの上側内壁面10Lpの左端にシャフト5が当接したり、右側軸受部10Rの上側内壁面10Rpの右端にシャフト5が当接したりする虞がある。
そこで、逃し空間31の上下方向に関する寸法を、圧入によるシャフト5およびシャフト保持部7の上下方向への撓み量、およびシャフト5およびシャフト保持部7の上下方向への線膨張量に基づき設定する。
As a result, for example, the
Therefore, the vertical dimension of the
つまり、圧入によるシャフト5およびシャフト保持部7の上下方向への撓み量に関して想定される最大値、およびシャフト5およびシャフト保持部7の上下方向への線膨張量に関して想定される最大値を考慮し、圧入によるシャフト5およびシャフト保持部7の上下方向への撓み量が想定される最大値であり、かつ、シャフト5およびシャフト保持部7の上下方向への線膨張量が想定される最大値であっても、シャフト5が3つの圧接面17L、17C、17R以外の部分に接しないように、逃し空間31の上下方向に関する寸法を設定する。
That is, the maximum value assumed for the vertical deflection amount of the
〔実施例の効果〕
実施例のバルブ装置1によれば、弁体4は、シャフト5の圧入によりシャフト5に圧接する3つの平面状の圧接面17L、17C、17Rを有し、3つの圧接面17L、17C、17Rは、左、中央、右の順に並ぶように設けられている。さらに、左右の2つの圧接面17L、17Rは、両方の全面が左右方向に平行な架空の平面18に含めることができるように設けられ、中央の1つの圧接面17Cは、シャフト5を挟んで架空の平面18と互いに向かい合って平行となるように設けられている。
[Effects of Examples]
According to the
そして、シャフト5は、3つの圧接面17L、17C、17Rに圧接されて挟まれることで弁体4に保持されている。
これにより、シャフト5を3つの圧接面17L、17C、17Rにのみ圧接させて弁体4に保持させるので、ズレ荷重を下げることができる。また、圧接面17L、17C、17Rの全体の面積が小さいので、応力緩和によるズレ荷重の低減が少なくなり、ズレ荷重を安定させることができる。
And the
As a result, the
また、左右方向の位置に関して、左側対応右端20は左の圧接面17Lの左端17Laと一致しており、右側対応左端21は右の圧接面17Rの右端17Rbと一致している。
これにより、弁体4の樹脂成形後の型抜き方向を上下、左右のみとする制限を満たすことができる。また、左の圧接面17Lの右端17Lbを可能な限り左側対応右端20に近付けて距離L1を大きくするとともに、右の圧接面17Rの左端17Raを可能な限り右側対応左端21に近付けて距離L2を大きくすることで、圧入代とズレ荷重との相関の勾配を緩やかにして圧入代の寸法公差を広げ、コストダウンを達成することができる。
Further, regarding the position in the left-right direction, the left corresponding
Thereby, the restriction | limiting which makes the die-cut direction after resin molding of the
また、左の圧接面17Lの左側、右の圧接面17Rの右側には、それぞれ、シャフト5が3つの圧接面17L、17C、17R以外の部分に接触するのを阻止する逃し空間31が形成されている。そして、上下方向に関する逃し空間31の寸法は、圧入によるシャフト5およびシャフト保持部7の上下方向への撓み量、およびシャフト5およびシャフト保持部7の上下方向への線膨張量に基づき設定されている。
Further, on the left side of the left
これにより、シャフト5およびシャフト保持部7の寸法の上下方向における変動要因を考慮に入れて、上下方向に関する逃し空間31の寸法を設定することができる。このため、3つの圧接面17L、17C、17R以外でシャフト5と弁体4とが接触してズレ荷重が大きくなってしまう事態を回避することができる。
Thereby, the dimension of the
〔参考例〕
実施例のバルブ装置1によれば、樹脂成形後の型抜き方向を上下左右に限定する制限が付けられていたが、このような制限を付けない場合、例えば、図5(b)に示す参考例のように、左の圧接面17Lの右端17Lbを左側対応右端20よりも左側に移動させて距離L1をより大きくしたり、右の圧接面17Rの左端17Raを右側対応左端21よりも右側に移動させて距離L2をより大きくしたりすることで、圧入代とズレ荷重との相関の勾配をさらに緩やかにして圧入代の寸法公差を広げることができる。
[Reference example]
According to the
〔変形例〕
バルブ装置1の態様は、実施例に限定されず種々の変形例を考えることができる。
実施例のバルブ装置1によれば、弁体4は、金属部材11を型内にインサートして樹脂成形されるものであったが、例えば、樹脂部分のみを成形したのちに金属部材11を装着してもよく、さらに、金属部材11をインサート等せずに樹脂材料のみにより弁体4を設けてもよい。
[Modification]
The aspect of the
According to the
1 バルブ装置
3 吸気ポート(流路)
4 弁体
5 シャフト
10 軸受部
10L 左側軸受部(左側の軸受部)
10R 右側軸受部(右側の軸受部)
17L 左の圧接面
17C 中央の圧接面
17R 右の圧接面
17La 左の圧接面の左端
17Lb 左の圧接面の右端
17Ra 右の圧接面の左端
17Rb 右の圧接面の右端
18 架空の平面(架空の1平面)
20 左側対応右端(左側の軸受部の内、上下方向に関して左の圧接面と反対側の位置にある部分の右端)
21 右側対応左端(右側の軸受部の内、上下方向に関して右の圧接面と反対側の位置にある部分の左端)
31 逃し空間
1
4
10R Right side bearing (right side bearing)
17L Left
20 left corresponding right end (of the bearing portion of the left, the right end portion on the opposite side of the position and the left contact face in the vertical direction)
21 Left end corresponding to the right side (Left end of the portion on the opposite side of the right pressure contact surface in the up-down direction of the right bearing)
31 escape space
Claims (2)
この弁体に圧入され、前記弁体に回転トルクを伝達して前記弁体を回転させるシャフトとを備えるバルブ装置において、
前記弁体は、前記シャフトの圧入により前記シャフトに圧接する3つの平面状の圧接面を有し、
この3つの圧接面は、前記シャフトの軸方向を左右方向と定義したときに、左、中央、右の順に並ぶように設けられ、
左右の2つの圧接面は、両方の全面が前記左右方向に平行な架空の1平面に含めることができるように設けられ、
中央の1つの圧接面は、前記シャフトを挟んで前記架空の1平面と互いに向かい合って平行となるように設けられ、
前記シャフトは、前記3つの圧接面に圧接されて挟まれることで前記弁体に保持されており、
左の圧接面の左側、右の圧接面の右側には、それぞれ、軸受部が前記弁体と一体に設けられて前記弁体とともに回転し、
前記軸受部は、筒状に設けられて前記シャフトを外径側から包囲しており、
前記3つの圧接面に垂直な方向を上下方向と定義すると、
左側の軸受部の内、前記上下方向に関して前記左の圧接面と反対側の位置にある部分の右端は、前記左の圧接面の左端と右端との間に位置取りされ、
右側の軸受部の内、前記上下方向に関して前記右の圧接面と反対側の位置にある部分の左端は、前記右の圧接面の左端と右端との間に位置取りされていることを特徴とするバルブ装置。 A valve body that opens and closes a flow path through which intake air sucked into the internal combustion engine is passed;
In the valve device comprising a shaft that is press-fitted into the valve body and transmits the rotational torque to the valve body to rotate the valve body,
The valve body has three planar pressure contact surfaces that are pressed against the shaft by press-fitting the shaft;
These three pressure contact surfaces are provided so as to be arranged in the order of left, center, and right when the axial direction of the shaft is defined as the left-right direction,
The two left and right pressure contact surfaces are provided so that both surfaces can be included in one imaginary plane parallel to the left-right direction,
One central pressure contact surface is provided so as to face and parallel to the one imaginary plane across the shaft,
The shaft is held by the valve body by being pressed and sandwiched between the three pressure contact surfaces ,
On the left side of the left pressure contact surface and the right side of the right pressure contact surface, respectively, bearings are provided integrally with the valve body and rotate together with the valve body,
The bearing portion is provided in a cylindrical shape and surrounds the shaft from the outer diameter side,
When a direction perpendicular to the three pressure contact surfaces is defined as a vertical direction,
Of the left bearing part, the right end of the portion located on the opposite side of the left pressure contact surface with respect to the vertical direction is positioned between the left end and the right end of the left pressure contact surface,
The left end of the portion of the right bearing portion that is located on the opposite side of the right pressure contact surface with respect to the vertical direction is positioned between the left end and the right end of the right pressure contact surface. Valve device to do.
左の圧接面の左側、右の圧接面の右側には、それぞれ、前記シャフトが前記3つの圧接面以外の部分に接触するのを阻止する逃し空間が形成され、
前記3つの圧接面に垂直な方向を上下方向と定義すると、この上下方向に関する前記逃し空間の寸法は、圧入による前記シャフトおよび前記弁体の前記上下方向への撓み量、および前記シャフトおよび前記弁体の前記上下方向への線膨張量に基づき設定されていることを特徴とするバルブ装置。 The valve device according to claim 1,
On the left side of the left pressure contact surface and on the right side of the right pressure contact surface, there are formed escape spaces that prevent the shaft from contacting parts other than the three pressure contact surfaces,
When the direction perpendicular to the three pressure contact surfaces is defined as the vertical direction, the dimension of the relief space with respect to the vertical direction is the amount of deflection of the shaft and the valve body in the vertical direction due to press-fitting, and the shaft and the valve. A valve device that is set based on a linear expansion amount of the body in the vertical direction .
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